पुनर्क्रिस्टलीकरण ताप उपचार प्रौद्योगिकी

3डी प्रिंटेड सुपरअलॉय की एक पतली छड़ को पानी के स्नान से खींचा जाता है और एक इंडक्शन कॉइल के माध्यम से पारित किया जाता है, जहां इसे एक ऐसे तापमान तक गर्म किया जाता है जो इसकी सूक्ष्म संरचना को बदल देता है, जिससे सामग्री अधिक लोचदार हो जाती है।

गैस टरबाइन ब्लेड आमतौर पर पारंपरिक कास्टिंग प्रक्रियाओं का उपयोग करके निर्मित होते हैं। निर्माता पिघली हुई धातु को जटिल सांचों में डालते हैं, जिससे यह सीधे तौर पर जम जाती है, फिर अंतिम धातु भागों को खत्म करने के लिए विभिन्न प्रकार के मशीनिंग उपकरणों का उपयोग करते हैं। बिजली संयंत्रों में बिजली पैदा करने और जेट इंजनों के लिए जोर प्रदान करने के लिए ब्लेड अत्यधिक गर्म गैसों में उच्च गति से घूमने में सक्षम होने चाहिए।

हालाँकि, 3डी प्रिंटिंग के माध्यम से टरबाइन ब्लेड के निर्माण में रुचि बढ़ रही है, एक ऐसी विधि जो पर्यावरण की दृष्टि से और लागत प्रभावी है और निर्माताओं को अधिक जटिल और ऊर्जा-कुशल ब्लेड ज्यामिति का उत्पादन करने की अनुमति देती है। दुर्भाग्य से, एक बड़ी बाधा पर काबू पाना बाकी है: रेंगना।

रेंगना धातुओं की निरंतर यांत्रिक तनाव और ऊंचे तापमान के तहत स्थायी रूप से विकृत होने की प्रवृत्ति है। पिछले शोध में पाया गया है कि 3डी प्रिंटिंग प्रक्रिया दसियों से लेकर सैकड़ों माइक्रोन आकार के बारीक कण पैदा करती है। यद्यपि यह सूक्ष्म संरचना नग्न आंखों से बमुश्किल दिखाई देती है, लेकिन विशेष रूप से रेंगने के प्रति संवेदनशील है।

एमआईटी में एयरोनॉटिक्स और एस्ट्रोनॉटिक्स के बोइंग कैरियर डेवलपमेंट प्रोफेसर ज़ाचरी कोर्डेरो बताते हैं, "व्यावहारिक रूप से, इसका मतलब है कि गैस टर्बाइनों का सेवा जीवन कम होगा या कम ईंधन कुशल होगा।"

इस समस्या को हल करने के लिए, कोर्डेरो और उनके सहयोगियों ने एक नया ताप उपचार चरण जोड़कर 3डी मुद्रित मिश्र धातुओं की संरचना में सुधार करने का एक तरीका खोजा। यह विधि मुद्रित सामग्री के बारीक दानों को बड़े "स्तंभकार" दानों में बदल देती है, एक मजबूत सूक्ष्म संरचना जो सामग्री में रेंगना कम करती है। अनाज "खंभे" अधिकतम तनाव की धुरी के साथ संरेखित होते हैं।

नए अध्ययन के लेखकों का दावा है कि एक नई ताप उपचार पद्धति गैस टरबाइन ब्लेड की औद्योगिक 3डी प्रिंटिंग में क्रांति ला सकती है।

कोर्डेरो ने कहा: "निकट भविष्य में, हम उम्मीद करते हैं कि गैस टरबाइन निर्माता अपने ब्लेड और वेन को बड़े एडिटिव विनिर्माण संयंत्रों में प्रिंट करेंगे और फिर हमारे हीट ट्रीटमेंट का उपयोग करके उन्हें पोस्ट-प्रोसेस करेंगे। 3डी प्रिंटिंग नए कूलिंग आर्किटेक्चर को सक्षम करेगी जो थर्मल दक्षता में सुधार करेगी। टरबाइन, जिससे कम ईंधन जलाते हुए समान मात्रा में बिजली का उत्पादन होता है और अंततः कम कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जित होता है।"

दिशात्मक पुनर्क्रिस्टलीकरण सेटअप. गर्म क्षेत्र के माध्यम से शीतलक से नमूना निकालें। गर्म क्षेत्र के सामने खड़ी थर्मल ढाल उच्च अव्यवस्था घनत्व को बनाए रखती है जिससे पुनर्संरचना सामने आती है।

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